內容簡介
流域人類活動對流域景觀格局和水生態健康產生深刻影響。
《流域景觀變化的水生態響應和健康評價》針對流域景觀變化的水生態響應和健康評價問題,選擇遼河流域、白洋淀流域、黃河三角洲等典型案例區,剖析了流域土地利用轉化和景觀格局時空變化,研究了流域景觀變化的水文、水質和水生態響應,分析了景觀變化的生態系統服務功能響應,提出了流域、河流廊道、湖庫濕地等不同尺度的水生態健康綜合評價指標與方法,開展了水庫的富營養化模擬與評價,探討了基於分區的流域水生態修復與綜合治理模式、措施。
《流域景觀變化的水生態響應和健康評價》為流域生態綜合管理提供了諸多關鍵技術方法,為流域生態健康保障提供了科學的依據。
目錄
第1章 緒論
1 1 研究背景
1 1 1 流域開發導致流域景觀變化
1 1 2 流域景觀變化引起河流的生態響應
1 1 3 健康導向下的水生態治理與修復迫在眉睫
1 2 研究進展
1 2 1 流域景觀格局變化及其驅動力
1 2 2 流域景觀變化的水生態響應研究
1 2 3 流域水生態健康評價研究
1 3 本書主要內容的邏輯關係
1 4 研究意義
1 4 1 理論方法意義
1 4 2 實踐意義
第2章 流域土地利用轉化趨勢
2 1 土地利用數據解譯
2 1 1 渾太河流域概況
2 1 2 土地分類系統建立
2 1 3 人機互動式解譯
2 1 4 土地利用數據生成
2 2 流域濕地轉化特徵
2 2 1 流域土地利用轉移矩陣構建
2 2 2 渾太河流域濕地轉化特徵
2 3 流域濕地轉化信息圖譜
2 3 1 1992-2001年信息圖譜分析
2 3 2 2001-2007年信息圖譜分析
2 4 流域濕地質心遷移
2 4 1 質心模型的基本原理
2 4 2 濕地質心遷移特徵
第3章 流域景觀格局時空變化
3 1 景觀格局數據提取
3 1 1 景觀指標選取
3 1 2 最佳分析粒度選取
3 2 流域景觀格局變化
3 2 1 流域景觀格局變化分析
3 2 2 各水資源分區濕地景觀格局變化分析
3 2 3 各行政分區濕地景觀格局變化分析
3 3 流域景觀格局變化驅動因素分析
3 3 1 自然驅動因素分析
3 3 2 社會經濟驅動因素分析
第4章 流域景觀變化的水文水質響應
4 1 流域景觀變化的水文響應
4 1 1 太子河流域概況
4 1 2 月均流量變化趨勢分析
4 1 3 年均流量及其極端流量變化趨勢分析
4 2 流域景觀變化的水質響應
4 2 1 太子河流域景觀變化的水質響應
4 2 2 嫩江流域景觀變化的水質響應
第5章 流域景觀變化的水生生物響應
第6章 景觀變化的生態系統服務功能響應
第7章 流域水生態健康綜合評價
第8章 河流廊道生態健康評價
第9章 湖庫濕地健康與富營養化評價
第10章 流域水生態修復與綜合治理
參考文獻
附錄
前言/序言
流域是一個相對完整的自然地理單元,為人類提供了大量的生態服務,與人類生存發展息息相關。流域開發活動造成流域土地利用與土地覆被和景觀變化,導致景觀要素組成、分佈和斑塊形狀的改變,引發流域水文、水質與水生態響應,損害流域水生態健康。在流域景觀變化的驅動下,全球範圍內的水生態系統都存在不同程度的生態退化問題,因此,如何優化土地利用方式,科學評估流域水生態系統退化狀態,實現流域水生態修復,受到研究者與決策管理者的廣泛關注,也成為流域管理者的重要任務。
20世紀80年代以來,流域景觀格局變化及其驅動機制的研究深入開展,進一步推動了流域景觀變化的水質、水生生物響應研究的開展。21世紀以來,流域水生態健康評價得到推廣應用,研究深度與廣度迅速提升,為流域綜合管理提供了重要支撐,也有力地促進了景觀生態學、流域生態學、水文學等學科的融合與發展。隨著研究的深入,學者們逐步認識到流域景觀變化對水生態健康的驅動機制遠比想象的複雜,流域水生態系統對不同類型的景觀變化也呈現出不同的響應關係。從不同尺度、不同層次進行分析與研究時,景觀變化與水生態健康的表徵指標體系也有明顯的差別,二者會呈現不同的響應規律與關係,需要藉助遙感、地理信息系統與生物生態監測手段,開展更為綜合的研究。在這一背景下,自21世紀初,本書作者圍繞這些問題,瞄準國家與流域機構管理需求,依託國家水體污染控制與治理科技重大專項、國家自然科學基金及部分流域機構科研課題等,開展了比較系統的研究,形成了本書的核心成果。
本書在綜述研究進展的基礎上,選擇典型案例區,分析了流域土地利用轉化趨勢,研究了流域景觀的時空變化,探討了流域景觀格局變化的自然驅動因素與社會經濟驅動因素。進一步運用多元統計分析手段,從幹流流域與支流流域兩個層次、亞流域與河流廊道兩個尺度,研究了流域景觀變化下水文、水質與水生生物的響應關係與規律,查明了部分指標的響應閾值,研究了主導生態系統服務的時空分佈及動態響應變化。在此基礎上,構建了流域水生態健康評價的基本框架,分流域、河流廊道、湖庫濕地3個尺度,系統提出了水生態健康表徵指標體系和評價技術方法,開展了案例研究,形成了較為系統的流域水生態健康評價體系。並依託上述成果,研究了流域水生態修復與綜合治理的時空尺度特徵,提出了流域水生態保護與修復分區方法,明確了流域水生態修復與治理模式,提出了流域水生態修復與治理措施,為流域治理、修復與綜合管理提供了關鍵技術依據。